1、大機蒸汽沖管山東電建二公司 張忠 王道峰 王偉 摘要在汽輪機機組第一次啟動之前為保證機組安全經濟運行，必須對主要的蒸汽管道進行蒸汽沖洗，利用高溫高流速的蒸汽沖刷掉鍋爐過熱器、再熱器和主蒸汽、再熱蒸汽管道內部殘留物和大氣腐蝕過程中產生的污物（如氧化物）等，避免這些固定雜質進入汽輪機內部，造成部件損壞。本文就夏港電廠#5機330MW機組的大機蒸汽沖管為例與其它機組做比較，然后以此為論述對象就大機蒸汽沖管沖管流程、臨時管道的選材、布置和沖管系數的選擇展開論述。關鍵詞： 沖管方法 臨時管道 前言在汽輪機機組第一次啟動之前為保證機組安全經濟運行，必須對主要的蒸汽管道進行蒸汽沖洗，利用高溫高流速的蒸汽沖刷

2、掉鍋爐過熱器、再熱器和主蒸汽、再熱蒸汽管道內部殘留物和大氣腐蝕過程中產生的污物（如氧化物）等，避免這些固定雜質進入汽輪機內部，造成部件損壞。 夏港電廠#5機組施工工期短，因此如何快速有效的完成蒸汽沖管成為機組才投產發電一個重要的因素。根據以往的機組情況,在吹管前大機要濾油合格，并且達到投盤車條件，但是夏港電廠#5機組受汽輪機到貨晚的影響，大機沖管前不能達到投盤車的條件，因此需要重新設計沖管方案。同時臨時管線設計應符合簡單優化、安全原則。防止在沖管過程中出現問題，直接導致機組沖管時間增長，極大浪費了燃油，滯后了工期。因此我們根據以往機組蒸汽沖管的出現的問題和存在的弊端并結合夏港電廠的實際情況，設

3、計一套可行的吹管方案是非常關鍵的。沖管方法及沖管系統簡介 主蒸汽管道和再熱熱段管道在接入高壓主汽門和中壓主汽門時，由于閥芯密封不嚴，不可避免的會有蒸汽漏入高中壓缸，但吹管前汽輪機不能達到盤車條件，因此在沖管時暫緩導汽管道的安裝，并且將高壓主汽門和中壓主汽門的導汽管道出口加堵板，并在堵板上留有疏水管道，及時將漏汽排走防止積水。 以往的蒸汽沖管采用純燃油降壓沖管，這樣做會存在兩個弊端：第一由于燃油價格高，會使沖管的成本提高，第二純燃油降壓沖管只能在很短的時間內保證沖管系數K值1，造成持續沖管時間短，影響了沖管效果 ，同時再次升壓需要一定的時間，這樣對沖管工期會有延長。 根據夏港電廠#5機組的實際情

4、況，制定以投磨煤機穩壓沖管為主、純燃油蓄能降壓沖管為輔的沖管方式能很好的保證沖管的效率和時間。1主蒸汽管道：從末級過熱器出口汽聯箱接出管道（61095 A335P91），然后在爐左變為（448.340 A335P91）母管，從爐前匯穿過33層煤倉間，在B列處進入主廠房，最后在主廠房6米層大機高壓缸底部處向上分別進入汽機左右主汽門；在對汽機主汽門進行沖管特殊處理后（主汽門內部加裝吹管專用堵板），從主汽門的沖管臨時法蘭蓋上各接出一路32528 20#無縫鋼管，然后合并成一路76028（20#）的管道由13.7m運轉層至0m層冷段管道。2再熱冷段管道：自汽輪機高壓缸接出1路支管（812.817.5

5、、A672C70CL22），經高排逆止閥后去鍋爐，在爐前又分成2路分別從鍋爐左、右經水壓試驗閥進入再熱器入口集汽聯箱。蒸汽吹掃時，冷段逆止閥緩裝，預留口接主汽門來的臨時管（76028 20#）。為防止管道中的臟物進入再熱器，將減溫器緩裝并在其位置（冷段過熱器入口）加集粒器，每個集粒器設1595的排污管道，用電動閥門控制 ，在沖管的前五次排污門要連續排污。3再熱熱段管道：自鍋爐再熱器出口集汽聯箱經水壓試驗閥（蒸汽吹管時，水壓堵板須提前拆除）后分別接出2路支管（50820 A335P22），在爐左匯總成母管，從爐頂左側引下，在穿過33m層煤倉間進入汽機房，然后在主廠房6m分成2路至運轉層分別進入左

6、右中聯門，中聯門在進行沖管特殊處理后，從其閥上各接出一路臨時支管（50020 20#），匯總成一路（80020 20#）排汽母管，排汽母管布置在汽機運轉層上，沿A列墻至擴建端消音器處，消音器經噴水降溫后對空排汽。4高壓旁路：高旁電動閘閥全開，高旁控制閥緩裝用假管短接，沖管過程中間接吹掃高旁5沖管管線上不參加沖管的支管處理方法：（1）高壓給水母管上過熱器減溫水接口加裝堵板隔離，主蒸汽減溫水總管及再熱蒸汽事故減溫水管道由鍋爐工程處加裝臨時堵板隔離。（2）主汽、熱段、冷段管道上的安全閥，蒸汽沖管之前由鍋爐工程處進行初步調整，保證開啟壓力大于沖洗時的壓力，動力排汽閥達到使用條件。（3）高低壓旁路閥減溫

7、水管道參加爐前系統化學清洗，不參加本次吹管，吹管前加裝堵板進行隔離。（4）汽輪機軸封系統參加輔汽吹管，不參加本次吹管，輔汽閥門站閥門關閉、斷電掛牌。（5）吹管時的所有疏水接入臨時疏水母管，排入廠房外的陰井，不允許排向管道疏水擴容器和高加危急疏水擴容器（臨時疏水包括主汽3路/熱段3路/冷段1路/臨時排汽母管2路）。（6）低壓旁路：低旁管道不參加吹掃，低旁閥緩裝，在熱段低旁入口處加堵板。8. 吹管前應具備的基本條件和準備工作（1）輔助蒸汽系統吹管合格并恢復完畢。（2）鍋爐酸洗已合格并恢復完畢。（3）爐前系統化學清洗已合格并恢復完畢。（4）化水系統調試完畢達投用條件。（5）其它參加吹管的設備、管道系

8、統及支吊架等安裝驗收合格，達投用條件。（6）吹管前需要完成的調試項目已按下列檢查表內容調試完畢達投用條件（7）沖管控制閥門已檢查、動靜態試驗完畢且合格，開關時間小于60秒，并 能在集控 室操作（臨時）；備用閥門已檢修合格。沖管一、沖管流程吹掃過熱器、主蒸汽、再熱冷段、再熱器、再熱熱段1.吹掃流程（加靶板驗收）：汽包-過熱器-主蒸汽-臨時管道（32525）-臨吹門（焊接）-臨時管道（76025.4）-低溫再熱蒸汽管道-再熱器入口水壓試驗閥-再熱器出口水壓試驗閥-高溫再熱蒸汽管道-中壓主汽門-臨時管道（50020）-排汽母管（82020）-消音器-排汽2.吹管控制閥門3.吹管壓力（汽包起始壓力）：

9、3.6Mpa（投磨穩壓）/5.8Mpa（純油降壓）二、鍋爐點火升壓及試沖管1沖管的前一天按運行規程中冷態啟動步驟進行啟動，接到鍋爐點火命令時，依規程規定步驟進行爐膛吹掃和點火。2點火后的升溫升壓速度要緩慢些，以便對鍋爐進行全面檢查，其燃燒率控制可略高于油槍允許的最低油量，注意最大溫升率42/15min。3鍋爐升溫升壓時，再熱器基本處于干燒狀態，所以任何時候都要保證再熱器壁溫580。4鍋爐點火后應投入空預器冷端吹灰器。5由于過熱器、再熱器在鍋爐水壓時存滿了水，鍋爐點火后，應打開主汽疏水門、冷段疏水門、熱段疏水門、吹管控制閥（開度1/4）及排汽母管臨時疏水門以排掉積水產生的蒸汽和凝結水，防止水沖擊

10、的發生。6當汽包壓力升到0.1MPa時，應沖洗汽包就地水位計。7當汽包壓力升到0.2MPa時，關閉爐頂進口集箱疏水門，通知機務和熱工儀表人員分別進行熱緊螺栓和儀表疏放水門。8當汽包壓力升到1.0MPa時，核對各水位計指示應正常，對主汽、再熱系統應普查一遍，熱位移是否正確，沖管抄表人員分工就位，注意系統內管道周圍有無防礙管系膨脹的部位。9開啟各疏水門、吹管控制門，對主汽管、冷段管、熱段管及臨時管進行暖管，排汽溫度在120以上時，暖管結束，迅速對臨時管和滑動支架檢查一遍，滑動支架應自由滑動。10暖管結束，關閉臨時疏水閥和吹管控制門，進行四次穩壓試沖管，如果能穩住壓，穩壓時間最好10分鐘以上，壓力分

11、別為正式吹管壓力的25%、50%、75%、100%，吹管控制門全開（注：盡可能穩壓，如果穩不住壓，也可降壓試吹，主汽壓力分別降至正式吹管的10%、20%、35%、50%時，關閉吹管控制閥門），試沖管時吹管運行人員要摸索掌握汽包水位、燃油量、風量及爐膛負壓調整的初步規律，上崗維護人員應檢查各管道支吊架運行情況正常等，注意沖管參數提高時，再熱器入口壓力的提高情況，以防止再熱器超壓。三、沖管的操作及注意事項：1根據本機組指揮部與英巴討論確定的吹管方案編制沖管運行操作措施，按措施審批程序審批下發有關單位后嚴格執行。2正式沖管時對水位、爐膛負壓的控制均根據試沖管所得經驗進行適當調整，最后幾次沖管，加強排

12、污，以提高蒸汽品質。3每次鍋爐點火啟動時，應投入空預器冷端吹灰器，不可?？疹A器吹灰。4沖管運行時，要防止尾部煙道腐蝕，暖風器、空預器投入，經常檢查爐內燃燒情況，防止不完全燃燒。5沖管運行時，要確保吹管參數P、t不超過要求的參數，以保證各階段沖管壓力及吹管安全。當達到沖管壓力，而吹管控制閥門又打不開時，應迅速打開高旁電動隔離閥泄壓或停爐滅火。6為保證冷段及再熱器的安全，運行中要密切注視再熱器入口壓力的變化，確保該處壓力P=4.5MPa不超。7點火、升壓、試沖管，壓力升到吹管壓力即進行沖管，控制門何時關閉，由吹管系數決定。8沖洗高壓旁路、小機高壓進汽管道時，也應先暖管并加強疏水，沖管時間可控制在4

13、-6分鐘，各吹掃5次。9再熱器、過熱器減溫水、汽封管道及吹灰管道何時吹掃，有當班指揮決定。10.加靶板時一定要關閉吹管控制閥門及其小旁路、高旁隔離門及其小旁路，并切斷電源。11.為防止吹管控制門打不開，可先開吹管控制門的旁路門。四沖管標準根據火電工程調整試運質量檢驗及評定標準（1996版）規定：連續兩次更換靶板檢查，靶板上沖擊斑痕不大于0.2-0.5mm，且肉眼可見斑痕不多于5點，為優良。靶板寬度：60 mm長度：縱貫管子內徑 材質：鋁十沖管期間的化學監督沖管期間應根據化水監督導則規定控制給水PH值（25）在8.89.3，爐水PH值在910，監測爐水含鐵量1000g/L等項目，并做好記錄。五.

14、吹管參數的選擇及臨時管道的強度計算1. 吹管參數的選擇：吹管參數主要是指吹管蒸汽壓力、壓降幅度和蒸汽溫度。選擇沖管參數時主要考慮以下因素：a.吹管系數DF1，并有一定的積累時間，以充分利用鍋爐積蓄熱量，提高沖洗效果，減少沖洗次數。b.汽包的飽和蒸汽溫度降低值42，以避免汽包承受不必要的附加力。c.沖管期間再熱器是安全的，但在沖管控制門關閉后生壓時，再熱器便處于干燒狀態，為了保證再熱器的安全，規定再熱器壁溫不超過580。（1）吹管系數 吹管系數（DF）的定義：在吹管條件下蒸汽流量/阻力與鍋爐最大連續出力情況下蒸汽流量/阻力的比率。 吹管系數（DF）的計算公式：K=GW/GmWm= G2V/G2m

15、Vm 由于沖管過程中無法迅速測定G、W、V，經公式推導可變為下列公式：K=G2V/G2mVmP/Pm 式中：G、W、V分別為沖管時沖洗管段的蒸汽流量、流速、比容。Gm、Wm、Vm分別為MCR工況時沖洗管段的蒸汽流量、流速、比容。P、Pm分別為沖管時和MCR工況時沖洗管段的蒸汽壓降由式知，Pm為已知值（計算值），沖洗過程中，只需控制P達到一定值即可獲得K1。本次吹管系數推薦范圍：1.1DF1的保持時間不小于90秒，沖管控制閥門全開保持的時間應不小于2分鐘，累計沖管時間控制在4-5分鐘，同時確保汽包飽和蒸汽溫降42，因此，取壓降幅度為2.9Mpa。（3）蒸汽溫度為保護再熱器，控制再熱器壁溫不超過5

16、80，燃油量要控制在略高于每層油槍允許的最低油量，在此條件下，可以盡量提高蒸汽溫度，但不得超過430。2. 沖管臨時設施的強度計算（1）臨時管道的計算公式： Sc=Sm+C Sm= + C=ASm計算依據:a) 中國電力出版社火力發電廠汽水管道設計技術規定DL/T5054-1996b) 上海人民出版社金屬材料手冊c) A取0.053d) （吹管控制閥前取2，閥后取0即可滿足要求）i. 計算過程：因為沖管臨時管使用的時間較短，故基本許用應力依高溫短時機械性能計算，據金屬材料手冊第50頁的數據，20#鋼在430時的高溫短時機械性能為 = 181.4MPa =357.94MPa按照材料基本許用應力的

17、選擇法則：1= 1.5 =121MPa2= /3=119.3MPa（2）臨時堵板的計算公式：經查Q235A j340=88MPa，據汽水管道設計技術規定按臨時堵板計算，K1=0.4，=1.05，則對DN 400mm： Sc=KDNP/t對DN 400mm（帶加強筋）： Sc=0.432DNP/t六.臨時管道安裝1、排汽母管和消音器施工：排汽母管布置在12米層A列墻處，從#3柱至12a柱后，從12米層至0米，消音器布置在擴建端，在地面做埋件固定。排汽母管支架共26套 ，從#13-#26。其中#15、#17、#19、#21、#22號采用槽鋼抱A列柱的方式固定，這五套支架均為導向支架。#13號為固定

18、支架，管道被槽鋼從#3柱上固定，并在管道上焊接擋板防止管道位移，#13支架處作為排汽母管的死點。#26支架與埋鐵焊接，為導向支架。在固定消音器時采用導向支架的方式，在消音器底部的埋鐵上焊接鋼板限制它的南北方向的位移。2、主汽門出口臨時管道施工：管道規格為32518，兩支臨時管線上支架由#1-#10，其中#5、#6為導向支架，支架底部與12米層建筑鋼梁焊接，防止管道東西方向的位移，其它支架為滑動支架，其中兩只沖管控制門下方采用槽鋼支撐。 3、中聯門出口臨時管道施工：管道設導向支架兩套#11、#12，兩套支架焊接為一體，并且與汽輪機基礎上的埋鐵焊接。 4、中聯門和主汽門的固定：通過在主汽門基礎的鋼架上